电工期末复习

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1、电工复习电工复习第一章第一章一、基本概念一、基本概念1、 电路的作用：电路的作用：1）电能的传输和转换电能的传输和转换 2）信号的传递和处理信号的传递和处理2、 电路的组成：电路的组成：1）电源；电源；2）负载负载 3）中间环节中间环节3、电压和电流的参考方向和实际方向电压和电流的参考方向和实际方向4 4、电位：电位： 二、基本定律二、基本定律1、欧姆定律：、欧姆定律： 流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。 注意注意:当电压和电流的参考方当电压和电流的参考方 向向一致一致时时 U=RI 当电压和电流的参考方当电压和电流的参考方 向向相反相反时时 U=RI

2、2、基尔霍夫定律、基尔霍夫定律A、基尔霍夫电流定律、基尔霍夫电流定律 在任一瞬时，在任一瞬时，流向流向某一结点的某一结点的电流之和电流之和应该等于应该等于流出该结流出该结点点的电流之和。即在任一瞬时，一个结点上电流的代数和恒的电流之和。即在任一瞬时，一个结点上电流的代数和恒等于等于零。零。B、基尔霍夫电压定律：、基尔霍夫电压定律： 在任一瞬间，从回路中任意一点出发，沿在任一瞬间，从回路中任意一点出发，沿顺时针方向或逆时针方向循行一周，则在这个顺时针方向或逆时针方向循行一周，则在这个方向上的电位升之和等于电位降之和方向上的电位升之和等于电位降之和. . 或电压或电压的代数和为的代数和为 0。三三

3、. 电源与负载的判别电源与负载的判别电压和电流的实际方向电压和电流的实际方向判断判断U和和I的实际方向的实际方向相反相反，电，电流从端流从端流出流出，输出输出功率功率电源电源负载负载U和和I的实际方向的实际方向相同相同，电，电流从端流从端流入流入，吸收吸收功率功率I IUa ab b+ +- -I IRUa ab bI IRUa ab b根据根据第二章第二章 电路分析方法电路分析方法1、电阻的串并联、电阻的串并联2、电源两种模型间的等效变换、电源两种模型间的等效变换 3 3、支路电流法、支路电流法: :KVL和和KCL b-（n-1）个）个 4 4、结点电压法：、结点电压法： 5 5、叠加定理

4、：、叠加定理：对于对于线性电路线性电路，任何一条支路中，任何一条支路中的电流，都可以看成是由电路中的电流，都可以看成是由电路中各个电源各个电源（电压源或电流源）单独作用时（电压源或电流源）单独作用时，在此支路，在此支路中所产生的电流的代数和。中所产生的电流的代数和。 功率不满足叠加定理功率不满足叠加定理A、戴维南定理：、戴维南定理：任何一个线性有源二端网络任何一个线性有源二端网络都可以用一个电动势为都可以用一个电动势为 E0 的理想电压源和一的理想电压源和一个电阻个电阻R0 的串联来等效。电压源的电压等于有的串联来等效。电压源的电压等于有源二端网络的开路电压，即将负载断开后源二端网络的开路电压

5、，即将负载断开后a、b两端之间的电压。所串电阻两端之间的电压。所串电阻 等于该有源二端等于该有源二端网络除源后所得到的无源网络网络除源后所得到的无源网络a、b两端之间的两端之间的等效电阻等效电阻。B、诺顿定理：诺顿定理：任何一个有源二端线性网络都任何一个有源二端线性网络都可以用一个电流为可以用一个电流为 I0的理想电流源和内阻的理想电流源和内阻R0 并并联的电源来代替。理想电流源的电流就是有源联的电源来代替。理想电流源的电流就是有源二端网络的短路电流，即将二端网络的短路电流，即将a、b 两端短接后其两端短接后其中的电流。等效电源的内阻中的电流。等效电源的内阻R0 等于有源二端网等于有源二端网络

6、中所有电源均除去后所得无源网络络中所有电源均除去后所得无源网络a、 b之间之间的等效电阻。的等效电阻。6 6、戴维南定理和诺顿定理、戴维南定理和诺顿定理计算电阻计算电阻R0的方法：的方法：1、将有源二端网络的所有电源置零后，所得无、将有源二端网络的所有电源置零后，所得无源网络源网络a、b两端的电阻；两端的电阻；2、求出有源二端网络的短路电流、求出有源二端网络的短路电流IS和开路电压和开路电压UO,则则 。3、外加激励法，分两种：、外加激励法，分两种：a、在无源二端网络的、在无源二端网络的a、b两端加一电压源两端加一电压源 ，求出总电流求出总电流 ，则，则 。 b、在在无源二端网络的、在在无源二

7、端网络的a、b两端加一电流源两端加一电流源 求出求出a、b两端电压两端电压 ，则电阻，则电阻 。第三章第三章 电路的暂态分析电路的暂态分析初始值的确定：初始值的确定：换路定则换路定则:在换路瞬间，电容上的电压、在换路瞬间，电容上的电压、 电感中的电流不能突变。电感中的电流不能突变。一阶电路三要素：一阶电路三要素：初始值初始值稳态值稳态值和时间常数和时间常数时间常数原则原则:要由要由换路后换路后的电路结构和参数计算的电路结构和参数计算。(同一电路中各物理量的同一电路中各物理量的 是一样的是一样的)电路中只有一个储能元件时，将储能元件电路中只有一个储能元件时，将储能元件以外的电路视为有源二端网络，

8、然后求其以外的电路视为有源二端网络，然后求其无源二端网络的等效内阻无源二端网络的等效内阻 R0 0，则则: :步骤步骤:或或步骤步骤: (1) 画出换路后的等效电路画出换路后的等效电路 （注意（注意: :在直流激励在直流激励 的情况下的情况下, ,令令C开路开路, , L短路短路）；）； (2) 根据电路的定理和规则，根据电路的定理和规则， 求换路后所求未求换路后所求未 知数的稳态值。知数的稳态值。稳态值稳态值 的计算的计算:练习：电路如图所示，已知练习：电路如图所示，已知i1=-5A，i2=1A，i6=2A，求，求 i4。解：解法解：解法1对于节点对于节点b，根据，根据KCL，有，有- i3

9、 i4 + i6 =0即即i4 = - i3 + i6对于节点对于节点a，根据，根据KCL，有，有i1+ i2+ i3=0即即i3 = -i1- i2=-(-5)-1=4Ai4 = -i3+ i6 =-4+2=-2A解法解法 取闭合曲面取闭合曲面S，如下图所示。，如下图所示。根据根据KCL，有，有-i1- i2+ i4- i6 =0i4= i1+ i2+ i6=-5+1+2=-2A请判断那个是电源，那个是负载？请判断那个是电源，那个是负载？用电源等效变换求图示电路中电流用电源等效变换求图示电路中电流I。例例2.32.3解解：（：（1）将电流源与电阻串联电路等效成电流源将电流源与电阻串联电路等效

10、成电流源，将电压源与电阻并联电路等效成电压源将电压源与电阻并联电路等效成电压源，将电压源将电压源与电阻串联支路等效成电流源与电阻并联支路与电阻串联支路等效成电流源与电阻并联支路； （2）将两个并联电流源等效为一个电流源，）将两个并联电流源等效为一个电流源，其源电流等于两个并联电流源源电流的代数和；其源电流等于两个并联电流源源电流的代数和； （3）将电流源与电阻并联电路等效成电压源与）将电流源与电阻并联电路等效成电压源与电阻串联支路电阻串联支路 ，并将两个串联电压源等效成一个电，并将两个串联电压源等效成一个电压源压源 ；n图示电路中图示电路中N为线性含源电阻网络。已知为线性含源电阻网络。已知R=

11、10 时，时，U=15V； R=20 时，时，U=20V。求求R=30 时，时， U的值。的值。练习练习练习练习 解：因为只有解：因为只有R改变，一端口网络改变，一端口网络N可以用戴维可以用戴维南电路来等效。南电路来等效。解方程组，得：解方程组，得：当当R=30 时：时：2.2.电路如图所示，已知电路如图所示，已知R1=6，R2=3，R3=10，R4=2，Us=6V，Is=2A。求求:1、流过、流过Rx的电流为的电流为0.5A时，时，Rx=?。2、Rx选值适当，选值适当，它可以获得最大功率。它可以获得最大功率。 求求Rx=?，最大功率，最大功率Pmax=？。？。题题2第四章正旋交流电路（1）正

12、弦电量的瞬时值（u、i），有效值（方均根值，U、 I），最大值（幅值，Um、Im）。（2）正弦量的三要素：幅值、角频率和初相位。（3）相位关系：超前、滞后、同相、反相、正交。 （4）用相量进行电路分析）用相量进行电路分析（5）功率功率jjjcossincos22功率因数：视在功率：无功功率：有功功率：瞬时功率：QPUISUIQUIPuip+=（6）谐振串联谐振，又叫电压谐振。CLRCRRLQLCf1121000=品质因数为：谐振频率为：wwp并联谐振，又叫电流谐振。CLRCRRLQLCf1121000=品质因数为：谐振频率为：wwp第五章三相电动势的特征：三相电动势的特征：幅值相等，频率相同，

13、相位互差幅值相等，频率相同，相位互差120星形连接：星形连接：三角形连接：三角形连接：三相功率：三相功率：由负载性质决定由负载性质决定第6章一、磁性材料的磁性能一、磁性材料的磁性能 高导磁性、磁饱和性、磁滞性高导磁性、磁饱和性、磁滞性二、变压器的工作原理二、变压器的工作原理 电压变换电压变换 电流变换电流变换 阻抗变换阻抗变换三、直流磁路以及交流磁路分析三、直流磁路以及交流磁路分析 直流磁路等效为恒压源直流磁路等效为恒压源交流磁路等效为恒流源交流磁路等效为恒流源第七章交流电动机三相异步电动机的工作原理三相异步电动机的电路分析注意：随转差率s而发生变化三相异步电动机的机械特性三相异步电动机的使用

14、起动、调速、制动单相异步电动机一、异步电动机在非额定电压下运行一、异步电动机在非额定电压下运行1.电源电压大于电动机额定电压时如果U1UN，则电机中的主磁通增大，磁路饱和程度增加，励磁电流将大大增加。从而导致电动机的功率因数减小，定子电流增大，铁芯损耗和定子铜损增加，效率下降，温度升高。为保证电动机的安全运行，此时应适当减小负载。过高的电压，甚至会击穿电机的绝缘。2.电源电压小于电动机额定电压时当U1UN时，主磁通将减小。电机在稳定运行时，电磁转矩等于负载转矩，所以若负载转矩不变时，由电磁转矩的物理表达式可知，转子电流会增大，相应的定子电流也增大，电机的铜损耗增大，会引起电机绕组发热，效率下降

15、，电机转速也将下降。当电压下降过多时，甚至出现TMTL，引起转子停转而带来严重后果。但当电动机是空载或轻载运行，U下降的幅值不是很大时，反而会有利。这是因为主磁通的减小，励磁电流会随之减小，在定子电流I1=I0+(-I2)中，I0起主要作用，此时，I1会随着I0的减小而减小，铁损耗和铜损耗减小，效率因此提高了。二、异步电动机在非额定频率下的运行二、异步电动机在非额定频率下的运行1.电源频率小于电动机额定频率时当忽略定子绕组阻抗压降时，则有U1E1f1M。当f1fN，电动机铁芯内主磁通M会减小，励磁电流也会相应减小，定子I1电流亦减小，转子转速会随定子旋转磁场的转速升高而升高，对电机功率因数、效

16、率和通风条件均有改善。实际工作中，一般不会出现电源频率长时间高于额定值的情况。三、异步电动机的缺相运行三、异步电动机的缺相运行一相断线可分成四种情况。其中图（a）、（b）、（c）为单相运行，图（d）为两相运行。当异步电动机在断线前为额定负载运行，缺相后，如果这时电动机的最大转矩仍大于负载转矩，则电动机还能继续运行，由于电动机的负载不变，定子电流会超过额定值，转速会下降，噪音会增大，长时间运行会烧坏电机。如果电动机的最大转矩小于负载转矩，这时电动机的转子会停转，由于这时电源电压仍加在电机上，定、转子电流将很大，如果不及时切断电源，将有可能烧毁运行相的定子绕组。四、异步电动机在三相电压不对称的运行四、异步电动机在三相电压不对称的运行异步电动机在三相电压不对称条件下运行时，正序电压分量和负序电压分量分别产生正序电流和负序电流，并形成各自的旋转磁场。这两个旋转磁场的转速相等，方向相反，分别在转子上产生感应电动势和形成感应电流。感应电流和定子旋转磁场相互作用，产生电磁力，形成电磁转矩。显然，这两个电磁转矩的方向是相反的，但大小不等，使得电动机的合成转矩下降，转速降低，噪音增大。